Circuitos

CONSTRUCCION Y USO DE UN VOLTIMETRO MULTIRANGO

OBJETIVO: En base del dato (conocimiento de la Ri de un galvanómetro) de la práctica anterior construir un voltímetro de 10 V fondo escala (se puede hacer un multi-rango). Determinar la constante de escala del nuevo aparato y usarlo en la medición de las diferencias de potencial en los elementos de un circuito eléctrico de prueba
TEORÍA:VOLTÍMETROS MULTI-ESCALAS
Un voltímetro es aquel aparato o dispositivo que se utiliza a fin de medir, de manera directa o indirecta, la diferencia potencial entre dos puntos de un circuito eléctrico. Los voltímetros, en esencia, están constituidos de un galvanómetro sensible que se conecta en serie a una resistencia serie de mayor valor. A fin de que durante el proceso de medición no se modifique ladiferencia de potencial, lo mejor es intentar que el voltímetro utilice la menor cantidad de electricidad posible. Para poder realizar la medición de la diferencia potencial, ambos puntos deben encontrarse de forma paralela.
Para cada una de las escalas que deseamos diseñar, debemos calcular la resistencia que debemos conectar en serie con el galvanómetro. Una vez realizado este cálculo, podemosimplementar el voltímetro de varias escalas utilizando una de las configuraciones presentadas en las Figuras 2 y 3

Fig. 2.- Primera configuración para el voltímetro de varias escalas.

Fig. 3.- Segunda configuración para el voltímetro de varias escalas.
Todo galvanómetro se puede transformar en un voltímetro si se conecta en serie, una resistencia previamente calculada y ajustada denominadaresistencia serie Rs.
Para diseñar un voltímetro de cierta escala se necesita conocer los siguientes datos:
1. Corriente del instrumento a fondo de escala (Ig)
2. Voltaje máximo a fondo de escala (Vt)
3. Resistencia interna del instrumento (Ri)
Rs=VIg-Ri
Donde:
Rs= Resistencia serie
Vt = Voltaje de diseño, fondo de escala
Ig = Corriente del miliamperímetro fondo de escala.
Ri =Resistencia interna del instrumento.
Esta expresión nos indica la resistencia serie necesaria para dar el alcance Vt voltios de fondo de escala.
Efecto de carga:
Al insertar en paralelo al circuito, un medidor de voltaje (voltímetro) se está alterando las condiciones iníciales del mismo, produciendo el conocido “efecto de carga”
Sensibilidad del Voltímetro:
La sensibilidad de un medidor se lodefine como la desviación angular de la aguja por unidad de corriente, esto es deflexión a plena escala, es decir:
S=1Ife=RVfe=ΩV
Por tanto la sensibilidad de un voltímetro es un valor en (ohmios por voltio).
PARTE EXPERIMENTAL:

EQUIPO A UTILIZARSE:

Fuentes: 1 Fuente de corriente continua

Elementos: 1 Resistor Decádico de 0 a 10 KΩ
1 Reóstatode 600 Ω
1 Tablero de resistores (100 y 300 Ω)
Equipo de medida: 1 Micro-amperímetro
1 Multímetro analógico
1 Multímetro digital

Elementos de maniobra y protección: 1 Interruptor doble con protección
3 Interruptor simple
Juego de cables

PROCEDIMIENTOPRÁCTICO:

1. Para comprobar el valor de Rm, en el circuito de la fig. 1 colocar en la resistencia en serie (Rm) el valor calculado para 10V de fondo de escala (lectura previa). Ir variando Rm y el valor de la fuente hasta conseguir el valor de voltaje diseñado, anotar los resultados.

2. En caso de ser necesario ajustar simultáneamente el valor de la fuente de voltaje y Rm para que elmicro-amperímetro (escala original) y el voltímetro (escala de 20) marquen fondo de escala (el valor en Rm es el valor práctico del resistor multiplicador) y los terminales del conjunto serie mA y Rm son los terminales del voltímetro (AB).

USO DE LA ESCALA DEL MILIAMPERÍMETRO COMO VOLTÍMETRO.
1. Armar el circuito de la fig.2 con los elementos de protección y maniobra necesarios.

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